[發明專利]無線充電系統的互感檢測方法、控制方法及相應的系統

有效

• 申請號: 202011554847.6
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112737142B
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 劉瑋;胡超;羅勇
• 申請（專利權）人: 中興新能源科技有限公司
• 主分類號: H02J50/10
• 分類號: H02J50/10;H02J50/12;H02J7/00;G01R31/00
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 關向蘭

本發明公開了一種無線充電系統的互感檢測方法、控制方法及相應的系統，所述無線充電系統的互感檢測方法包括：控制接收端的全橋整流電路處于短路狀態，控制所述無線充電系統在預設的頻率范圍內變頻工作，識別所述接收端的補償電容和補償電感的諧振頻率點，再結合測量出的該諧振頻率點下的電氣參數，也即發射線圈上的當前電流值和所述接收端的補償電感兩端的當前電壓值，計算得出所述無線充電系統的互感值。本發明通過獲取所述接收端的補償電感和補償電容諧振或接近諧振時的電氣參數以獲得較精準的互感值，可以消除所述接收端的補償參數的工程誤差，大大提高了檢測精度；并將精準的互感值納入系統控制中，大大提高系統的性能和穩定性。

技術領域

本發明涉及無線充電技術領域，尤其涉及一種無線充電系統的互感檢測方法、控制方法及相應的系統。

背景技術

無線充電技術在電動汽車領域應用已經逐漸普及，在工程應用中，由于地面設備和車載設備之間的位置隨停車狀態而呈現非確定狀態，且汽車底盤隨車輛內的載物狀態也會在一定范圍內變化，這就導致了無線充電系統的松耦合變壓器原、副邊線圈之間的水平偏移距離、垂直距離(離地間隙)會在一定范圍內變化，從而導致松耦合變壓器的互感值隨之變化。在工程應用中，為提高無線充電系統的穩定性，提升系統性能，控制方案通常需要根據互感值來進行，因此準確的互感值對系統控制至關重要。

現有互感值的檢測方法通常讓系統工作在額定頻率下，通過檢測一些電氣參數，并根據松耦合變壓器參數，和/或系統補償參數的設計值進行計算。在實際工程應用中，松耦合變壓器參數、補償參數都可能會存在工程誤差，而這些誤差都會導致互感計算值的誤差。當誤差的累積較大時，有可能會導致互感計算值偏移實際值較遠，而如把誤差較大的互感計算值納入系統控制，則可能會影響系統性能。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種無線充電系統的互感檢測方法、控制方法及相應的系統，可以消除補償參數的工程誤差，獲得精準的互感參數，并利用精準的互感參數來進行系統控制，從而提升系統的性能。所述技術方案如下：

本發明實施例提供了一種無線充電系統的互感檢測方法，所述無線充電系統包括發射端和接收端，所述發射端包括發射線圈，所述接收端包括接收線圈、補償電容、補償電感及全橋整流電路，其中，所述接收線圈的輸出端通過所述補償電感連接于所述全橋整流電路的輸入端，所述補償電容的輸入端與所述補償電感的輸入端連接，所述補償電容的輸出端與所述接收線圈的輸出端和所述全橋整流電路的輸入端連接；所述互感檢測方法包括以下步驟：

控制所述全橋整流電路處于短路狀態；

控制所述無線充電系統在預設的頻率范圍內變頻工作；

監測所述發射線圈上的實時電流值；

采樣所述補償電感兩端的實時電壓和所述接收線圈上的實時電流；

根據對所述接收線圈上的實時電流，和/或所述補償電感兩端的實時電壓的比較判斷，識別所述補償電容和所述補償電感的諧振頻率；

根據所述諧振頻率及對應的所述發射線圈上的當前電流值和所述補償電感兩端的當前電壓值，計算得到所述無線充電系統的互感值。

優選的，所述監測所述發射線圈上的實時電流值，還可以為：

在所述無線充電系統的每一工作頻率下，對應調節所述發射線圈兩端的輸入電壓，并監測所述發射線圈上的實時電流值不變。

優選的，所述根據對所述接收線圈上的實時電流的比較判斷，識別所述補償電容和所述補償電感的諧振頻率，具體為：

比較所述接收線圈上的實時電流值，以獲得最小電流值；

獲取所述最小電流值對應的當前工作頻率，即為所述補償電容和所述補償電感的諧振頻率。